冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置的制作方法

1.本发明涉及隧道领域，具体公开了冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置。


背景技术：

2.活塞效应指在隧道中高速运行的列车，会带动隧道中的空气产生高速流动，因为类似汽缸内活塞压缩气体之现象。当高速运行之列车进入隧道，隧道内之空气原为静止，因列车之重击，产生高压波，该高压波以声音的速度传播(远大于列车行驶速度)，因此当列车进入隧道产生之高压波迅速往下游传递，压力波传达的隧道空气立即被加速，当压力波抵达下游隧道口时产生反射波，反射波往隧道上游传递，当其传递之隧道空气将再一次被加速。列车在压力波作用下就会发生震动，可能会影响列车正常行驶；锁着我国列车时速不断的增加，当车速达到一定程度时，活塞效应可能对列车造成不必要的损伤，如何让通过冷热气流的流动来减小被挤压的空气，并引导空气排出。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明的目的在于提供冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置，以解决活塞效应对列车的震动的影响的技术问题。
4.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
5.冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置，包括控温组件、滑动组件和分温腔室，所述控温组件设于分温腔室左侧且与分温腔室固定连接，所述滑动组件设于分温腔室下侧且与分温腔室固定连接。
6.优选的，所述分温腔室包括低温腔和高温腔室，所述低温腔和高温腔室中间设有定板和动板，所述定板固定于分温腔室中间，所述动板下侧与滑动组件固定连接。分温腔室顶侧设有固定杆，固定杆用于分温腔室吊装在隧道的上壁上，所述低温腔上壁设有检测板，所述检测板上侧设有传动杆，所述传动杆设有两根，两根所述传动杆分别连接有压力检测器和传感器，所述定板和动板均设有位置大小相同的开孔，所述动板的大小小于定板。
7.优选的，所述控温组件包括风机和涡流管，所述风机和涡流管之间设有进风管，所述风机固定于进风管左侧内壁，所述进风管右侧与涡流管固定连接，所述涡流管包括进气口、喷嘴、涡流室、冷端孔板、冷气出口、热端管、控制阀和热气出口，所述进气口设于喷嘴上侧，所述喷嘴设于涡流室上侧，所述冷端孔板设于涡流室右侧，所述冷气出口设于冷端孔板右侧，所述热端管右侧与涡流室左侧连接，所述控制阀设于热端管和热气出口中间。
8.优选的，所述滑动组件包括传感结构、电机、电机连接轴、丝杆、固定座、滑轨和滑块，所述传感结构与电机连接，所述电机与电机连接轴固定连接，所述电机连接轴与丝杆固定连接，所述固定座设有两个，两个所述固定座下侧与滑轨固定连接，所述丝杆两端与固定座活动连接，所述滑块套设于丝杆上，所述滑块与滑轨滑动连接。所述传感结构包括弧形传感杆和传感开关，所述弧形传感杆与传感开关固定连接，所述传感开关设于电机上。
9.本方案的工作原理及有益效果在于：
10.本方案通过冷热气流的流动原理来带动空气，进而减弱隧道活塞效应，通过两个腔室实现空气进入腔室之前的隔温，并且通过涡流管来实现两个腔室在短时间内的稳定骤变，并且通过传感器控制滑动结构实现两个腔室之间的开关，进而实现两个腔室内冷热气流的流通，并且设置有压力检测器，通过检测挤压的空对对检测板的力来判定隧道活塞效应的强度，增加装置的适用性。
附图说明
11.图1为本发明冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置实施例的立体结构示意图(状态一)；
12.图2为本发明冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置实施例的立体结构示意图(状态二)；
13.图3为本发明冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置实施例的半剖结构示意图；
14.图4为本发明冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置实施例中控温组件的侧视图；
15.图5为图4a
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a的剖视图；
16.图6为本发明冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置实施例中控温组件的结构示意图；
17.图7为本发明冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置实施例中滑动组件的结构示意图；
18.附图中标记如下：控温组件1、风机101、涡流管102、进气口1021、喷嘴1022、涡流室1023、冷端孔板1024、冷气出口1025、热端管1026、控制阀1027、热气出口1028、连接管1029、进风管103、滑动组件2、传感结构201、弧形传感杆2011、传感开关2012、电机202、电机连接轴203、丝杆204、固定座205、滑轨206、滑块207、分温腔室3、低温腔301、检测板3011、传动杆3012、压力检测器3013、传感器3014、高温腔室302、定板303、动板304、开孔305。
具体实施方式
19.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
20.实施例
21.如图1
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7所示,一种冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置，包括控温组件1、滑动组件2和分温腔室3，控温组件1设于分温腔室3左侧且与分温腔室3固定连接，滑动组件2设于分温腔室3下侧且与分温腔室3固定连接，在隧道的前方3～5百米处设有检测器，用于检测列车是否驶来，并且在装置上也设有感应器，通过检测器检测到列车驶来，感应器开启，启动装置。
22.低温腔301和高温腔室302中间设有定板303和动板304，定板303固定于分温腔室3中间，动板304下侧与滑动组件2固定连接，低温腔301上壁设有检测板3011，检测板3011上侧设有传动杆3012，传动杆3012设有两根，两根传动杆3012分别连接有压力检测器3013和传感器3014，定板303和动板304均设有位置大小相同的开孔305，动板304的大小小于定板
303。进一步说明，低温腔301的底面为中空，高温腔室302的侧面为中空，分温腔室3顶侧设有固定杆，固定杆用于分温腔室3吊装在隧道的上壁上，动板304可以左右滑动，当动板304滑动时，定板303和动板304上的开孔305错位，关闭低温腔301和高温腔室302的通道，当定板303和动板304上的开孔305重合时，通道开启，当列车进入隧道时，列车把四周的空气挤压发生高速移动，空气从低温腔301的底面进入低温腔301内，空气挤压检测板3011，使得传动杆3012向上移动，此时压力检测器3013检测空气对检测板3011的压力值并记录，另一个传动杆3012通过传感器3014使得滑动组件2工作，使得动板304移动，低温腔301和高温腔室302的通道开启，并在冷热气流的作用下，带动空气从低温腔301向高温腔室302流动，进而使得空气从高温腔室302的侧面排出，进而减弱活塞效应。
23.风机101和涡流管102之间设有进风管103，风机101固定于进风管103左侧内壁，进风管103右侧与涡流管102固定连接，进气口1021设于喷嘴1022上侧，喷嘴1022设于涡流室1023上侧，冷端孔板1024设于涡流室1023右侧，冷气出口1025设于冷端孔板1024右侧，热端管1026右侧与涡流室1023左侧连接，控制阀1027设于热端管1026和热气出口1028中间。进一步说明，冷气出口1025和热气出口1028处均设有1029连接管，两根1029连接管分别连接至低温腔301和高温腔室302内，风机101在此处是起到一个加强进气量的作用，空气从进气口1021进入涡流室1023，空气在喷嘴内膨胀，然后以很高的速度沿切线方向进入涡流管。气流在涡流管内高速旋转时，经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流，处于中心部位的气流温度低，而处于外层部位的气流温度高，冷气流经过冷端孔板1024从冷气出口1025经过1029连接管进入低温腔301，热气流经过热端管1026从热气出口1028再经过1029连接管进入高温腔室302，形成两个腔室的温差，此时定板303和动板304的同到处于关闭状态。
24.传感结构201与电机202连接，电机202与电机连接轴203固定连接，电机连接轴203与丝杆204固定连接，固定座205设有两个，两个固定座205下侧与滑轨206固定连接，丝杆204两端与固定座205活动连接，滑块207套设于丝杆204上，滑块207与滑轨206滑动连接，传感结构201包括弧形传感杆2011和传感开关2012，弧形传感杆2011与传感开关2012固定连接，传感开关2012设于电机202上。进一步说明，传感器3014通过传感结构201来使得电机202开启，电机202工作通过电机连接轴203使得丝杆204转动，丝杆转动使得滑块207在滑轨206上滑动，进而使得动板304向右移动，打开低温腔301和高温腔室302中间的通道，使得冷气流带动进入低温腔301内的空气通过开孔305进入高温腔室302，进而减弱隧道活塞效应。
25.上述的冷热空气流动性质对隧道活塞效应影响的研究装置的使用方法，包括以下步骤：
26.s1,在列车未驶入隧道口时，通过感应器使得控温组件1工作，空气从进气口1021进入涡流室1023，空气在喷嘴内膨胀，然后以很高的速度沿切线方向进入涡流管。气流在涡流管内高速旋转时，经过涡流变换后分离成温度不相等的两部分气流，处于中心部位的气流温度低，而处于外层部位的气流温度高，冷气流经过冷端孔板1024从冷气出口1025经过1029连接管进入低温腔301，热气流经过热端管1026从热气出口1028再经过1029连接管进入高温腔室302，形成两个腔室的温差，此时定板303和动板304的同到处于关闭状态；
27.s2,当列车驶入隧道口，列车把四周的空气挤压发生高速移动，空气从低温腔301的底面进入低温腔301内，空气挤压检测板3011，使得传动杆3012向上移动，此时压力检测
器3013检测空气对检测板3011的压力值并记录，另一个传动杆3012通过传感器3014使得滑动组件2工作，使得动板304移动，低温腔301和高温腔室302的通道开启，并在冷热气流的作用下，带动空气从低温腔301向高温腔室302流动，进而使得空气从高温腔室302的侧面排出；
28.s3,同时，传感器3014通过传感结构201来使得电机202开启，电机202工作通过电机连接轴203使得丝杆204转动，丝杆转动使得滑块207在滑轨206上滑动，进而使得动板304向右移动，打开低温腔301和高温腔室302中间的通道。
29.以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。